THÀNH TỰU TẠO GIỐNG BIẾN ĐỔI GEN
I. Lý thuyết
a. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống
Sinh vật biến đổi gen là sinh vật mà hệ gen của nó đã được con người làm biến đổi cho phù hợp với lợi ích của mình.
Sinh vật biến đổi gen có thể được tạo ra theo các cách sau:
- Đưa thêm 1 gen lạ của 1 loài khác vào hệ gen (gọi là sinh vật chuyển gen).
- Làm biến đổi 1 gen đã có sẵn trong hệ gen.
- Loại bỏ hoặc làm bất hoạt 1 gen nào đó trong hệ gen.
b. Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen
Tạo động vật chuyển gen
* Mục tiêu
- Tạo nên giống mới có năng suất và chất lượng cao hơn.
- Sinh vật biến đổi gen có thể được tạo ra dùng trong ngành công nghiệp dược phẩm (như nhà máy sinh học sản xuất thuốc cho con người).
* Phương pháp
- Tách lấy trứng ra khỏi cơ thể sinh vật rồi cho thụ tinh trong ống nghiệm (hoặc lấy trứng đã thụ tinh).
- Tiêm gen cần chuyển vào hợp tử.
- Cấy hợp tử đã được chuyển gen vào tử cung của con vật để nó mang thai và sinh đẻ bình thường.
- Nếu gen được chuyển gắn thành công vào hệ gen của hợp tử và phôi phát triển bình thường thì sẽ cho ra đời một sinh vật biến đổi gen (chuyển gen).
Tạo giống cây trồng biến đổi gen
* Mục tiêu
- Tạo giống cây trồng kháng sâu hại.
- Tạo giống cây chuyển gen có đặc tính quý.
- Tạo giống cây biến đổi gen có sản phẩm được bảo quản tốt hơn.
* Phương pháp
- Tạo ADN tái tổ hợp: tách thể truyền và gen cần chuyển ra khỏi tế bào.
- Xử lí plasmit và ADN chứa gen cần chuyển bằng enzim cắt restrictaza.
- Nối đoạn vừa cắt vào plasmit nhờ enzim ligaza.
- Tái sinh cây từ tế bào nuôi cấy à cây có đặc tính mới.
Tạo giống vi sinh vật biến đổi gen
Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất insulin của người: Insulin là hormone của tuyến tụy có chức năng điều hòa glucose trong máu. Trường hợp insulin do cơ thể sản xuất không đủ hoặc mất chức năng sẽ gây bệnh tiểu đường do glucose bị thải ra qua nước tiểu.
| STUDY TIP Gen tổng hợp insulin được tách từ cơ thể người và chuyển vào vi khuẩn E.coli bằng plasmid. Sau đó, nuôi cấy vi khuẩn để sản xuất insulin trên quy mô công nghiệp đáp ứng nhu cầu chữa bệnh cho con người. |
II. Bài tập
Câu 1: Người ta dùng kĩ thuật chuyển gen để chuyển gen kháng thuốc kháng sinh tetraxiclin vào vi khuẩn E. coli không mang gen kháng thuốc kháng sinh. Để xác định đúng dòng vi khuẩn mang ADN tái tổ hợp mong muốn, người ta đem nuôi các dòng vi khuẩn này trong một môi trường có nồng độ tetraxiclin thích hợp. Dòng vi khuẩn mang ADN tái tổ hợp mong muốn sẽ
A. Bị tiêu diệt hoàn toàn.
B. Sinh trưởng và phát triển bình thường.
C. Tồn tại một thời gian nhưng không sinh trưởng và phát triển.
D. Sinh trưởng và phát triển bình thường khi thêm vào môi trườņg một loại thuốc kháng sinh khác.
Đáp án:
Dòng vi khuẩn mang ADN tái tổ hợp mong muốn sẽ sinh trưởng và phát triển bình thường do đã có kiểu hình kháng lại tetraxiclin
D sai, khi thêm một loại thuốc kháng sinh khác, do không biết dòng vi khuẩn này có kiểu gen kháng lại thuốc mới thêm hay không nên không thể kết luận được.
Đáp án cần chọn là: B
Câu 2: Người ta dùng kĩ thuật chuyển gen để chuyển gen kháng thuốc kháng sinh tetraxiclin vào vi khuẩn E. coli không mang gen kháng thuốc kháng sinh. Để xác định đúng dòng vi khuẩn có mang ADN tái tổ hợp mong muốn, người ta đem nuôi các dòng vi khuẩn này trong:
A. Môi trường có nồng độ tetraxiclin thích hợp.
B. Môi trường không có tetraxiclin.
C. Môi trường có nồng độ kháng sinh loại bất kì.
D. Môi trường có kháng sinh khác nhưng không có tetraxiclin.
Đáp án:
B sai: Dòng vi khuẩn mang ADN tái tổ hợp mong muốn sẽ sinh trưởng và phát triển bình thường do đã có kiểu hình kháng lại tetraxiclin
C sai: Muốn có dòng vi khuẩn mang ADN tái tổ hợp mong muốn phải nuôi trong môi trường có nồng độ kháng sinh loại nhất định
D sai, khi thêm một loại thuốc kháng sinh khác, do không biết dòng vi khuẩn này có kiểu gen kháng lại thuốc mới thêm hay không nên không thể kết luận được.
Đáp án cần chọn là: A
Câu 3: Phương pháp nào sau đây không tạo ra được sinh vật biến đổi gen?
A. Loại bỏ hoặc làm bất hoạt một gen nào đó trong hệ gen.
B. Làm biến đổi một gen đã có sẵn trong hệ gen.
C. Tổ hợp lại các gen vốn có của bố mẹ bằng lai hữu tính.
D. Đưa thêm một gen của loài khác vào hệ gen
Đáp án:
Sinh vật biến đổi gen có thể được tạo ra theo các cách sau:
- Đưa thêm 1 gen lạ của 1 loài khác vào hệ gen (gọi là sinh vật chuyển gen)
- Làm biến đổi 1 gen đã có sẵn trong hệ gen
- Loại bỏ hoặc làm bất hoạt 1 gen nào đó trong hệ gen
Đáp án cần chọn là: C
Câu 4: Tạo sinh vật biến đổi gen bằng các phương pháp nào sau đây:
1. Đưa thêm gen lạ vào hệ gen
2. Thay thế nhân tế bào
3. Làm biến đổi một gen đã có sẵn trong hệ gen
4. Lai hữu tính giữa các dòng thuần chủng
5. Loại bỏ hoặc làm bất hoạt một gen nào đó trong hệ gen
Phương án đúng là:
A. 1, 3, 5 B. 1, 2, 3 C. 2, 4, 5 D. 3, 4
Đáp án:
Tạo sinh vật biến đổi gen bằng các phương pháp: 1,3,5
2: sử dụng trong tạo giống bằng công nghệ tế bào
4: sử dụng trong tạo giống bằng nguồn biến dị tổ hợp.
Đáp án cần chọn là: A
Câu 5: Thành tựu nào sau đây không được tạo ra từ ứng dụng công nghệ gen?
1. Lúa chuyển gen tổng hợp β caroten
2. Vi khuẩn E.coli sản xuất insulin của người
3. Cừu chuyển gen tổng hợp protein huyết thanh của người
4. Tạo giống ngô DT4 có năng suất cao, hàm lượng protein cao.
5. Chuột nhắt có gen hormone sinh trưởng của chuột cống.
6. Cừu Dolly được tạo ra bằng sinh sản vô tính
A. 1, 3 B. 2, 4 C. 3, 5 D. 4, 6
Đáp án:
Các thành tựu tạo ra từ công nghệ gen là: 1, 2, 3, 5.
4. Giống ngô này được tạo ra nhờ phương pháp gây đột biến
6. Cừu Dolly là sinh vật được tạo ra bằng phương pháp sinh sản vô tính, không có sự biến đổi về bộ gen nên không phải là sinh vật biến đổi gen
Đáp án cần chọn là: D
Câu 6: Cho các thành tựu sau:
(1) Tạo giống cà chua có gen làm chín quả bị bất hoạt.
(2) Tạo cừu sản sinh protein người trong sữa.
(3) Tạo giống lúa"gạo vàng" có khả năng tổng hợp β-caroten trong hạt.
(4) Tạo giống dưa hấu đa bội.
(5) Tạo giống lúa lai HYT 100 với dòng mẹ là I 58025A và dòng bố là R100, HYT 100 có năng suất cao, chất lượng tốt, thời gian sinh trưởng ngắn.
(6) Tạo giống nho quả to, không hạt, hàm lượng đường tăng.
(7) Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất insulin của người.
(8) Nhân nhanh các giống cây trồng quý hiếm, tạo nên quần thể cây trồng đồng nhất về kiểu gen.
(9) Tạo giống bông kháng sâu hại
Số thành tựu được tạo ra bằng phương pháp công nghệ gen là
A. 3 B. 4 C. 6 D. 5
Đáp án
Các thành tựu được tạo bằng phương pháp công nghệ gen là: (1) (2) (3) (7) (9)
4, 6, 8 là thành tựu công nghệ tế bào
5 là thành tựu lai giống
Đáp án cần chọn là: D
Câu 7: Chuyển gen tổng hợp chất kháng sinh của xạ khuẩn (Penucilium sp) vào vi khuẩn (E.coli) người ta đã giải quyết được vấn đề gì trong sản xuất kháng sinh
A. Rút ngắn thời gian. B. Nâng cao chất lượng sản phẩm.
C. Hạ giá thành sản phẩm. D. Tăng sản lượng.
Đáp án:
Chuyển gen tổng hợp chất kháng sinh của xạ khuẩn (Penucilium sp) vào vi khuẩn (E.coli) người ta đã hạ được giá thành sản phẩm.
Năm 1944, một ca chữa trị bằng penicillin tốn 200 đô-la, tuy nhiên, giá này hiện nay nhanh chóng giảm xuống, rẻ hơn so với trước đây.
Đáp án cần chọn là: C
Câu 8: Điểm khác biệt cơ bản trong quy trình tạo chủng vi khuẩn sản xuất insulin của người và tạo chủng vi khuẩn sản xuất somatostatin là
A. Loại tế bào nhận
B. Nguồn gốc của thể truyền.
C. Gen cần chuyển.
D. Đặc điểm cấu trúc của ADN tái tổ hợp.
Đáp án:
Tạo chủng vi khuẩn sản xuất insulin của người và tạo chủng vi khuẩn sản xuất somatostatin đều có chung quy trình chuyển gen bằng ADN tái tổ hợp chỉ khác gen cần chuyển.
Đáp án cần chọn là: C
Câu 9: Trong tạo giống thực vật bằng công nghệ gen, để đưa gen vào trong tế bào thực vật có thành phần xenlulozo, phương pháp không được sử dụng là:
A. Chuyển gen trực tiếp qua ống phấn. B. Chuyển gen bằng thực khuẩn thể.
C. Chuyển gen bằng plasmit. D. Chuyển gen bằng súng bắn gen.
Đáp án:
Trong tạo giống thực vật bằng công nghệ gen, để đưa gen vào trong tế bào thực vật có thành phần xenlulozo người ta thường sử dụng biện pháp chuyển gen trực tiếp qua ống phấn, chuyển gen bằng plasmit hoặc bằng súng bắn gen.
Đáp án cần chọn là: B
Câu 10: Phương pháp không được sử dụng để chuyển gen ở thực vật là
A. chuyển gen trực tiếp qua ống phấn.
B. chuyển gen bằng plasmit.
C. dùng súng bắn gen.
D. chuyển gen nhờ phagơ lamda.
Đáp án:
Phương pháp không được sử dụng để chuyển gen ở thực vật là chuyển gen nhờ phagơ lamda.
Phage lamda là thực thể khuẩn – virut kí sinh lên vi khuẩn chứ không phải là virut kí sinh lên thực vật
Đáp án cần chọn là: D
Câu 11: Để sản xuất insulin trên qui mô công nhiệp người ta chuyển gen mã hóa insulin ở người vào vi khuẩn E. coli bằng cách phiên mã ngược mARN của gen người thành ADN rồi mới tạo ADN tái tổ hợp và chuyển vào E. coli. Số giải thích đúng về cơ sở khoa học của việc làm trên là:
1. ADN của người tồn tại trong nhân nên không thể hoạt động được trong tế bào vi khuẩn.
2. Gen của người không thể phiên mã được trong tế bào vi khuẩn.
3. Sẽ không tạo ra được sản phẩm mong muốn vì cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử của E. coli không phù hợp với ADN tái tổ hợp mang gen người.
4. Sẽ không tạo ra được sản phẩm như mong muốn vì cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử của E. coli không phù hợp với hệ gen người.
A. 3 B. 2 C. 4 D. 1
Đáp án:
Gen của E.coli có cấu trúc không phân mảnh, còn gen của người có cấu trúc phân mảnh nên phải có cơ chế hoàn thiện mARN. Tuy nhiên ở sinh vật nhân sơ không có cơ chế hoàn thiện mARN như ở sinh vật nhân tực nên nếu sử dụng ADN của người rồi cấy vào E.coli, mARN tạo ra không được hoàn thiện nên sẽ không tạo ra sản phẩm như mong muốn.
Giải thích đúng là 4
Đáp án cần chọn là: D
Câu 12: Để tổng hợp insulin bằng công nghệ gen, người ta gắn gen quy định tổng hợp insulin của người vào plasmit của vi khuẩn tạo ADN tái tổ hợp. Sau đó cho ADN tái tổ hợp xâm nhập vào vi khuẩn E. coli và nhờ sự nhân lên của vi khuẩn E. coli để tạo ra số lượng lớn sản phẩm. Có bao nhiêu kết luận đúng về quá trình trên?
1. Phân tử ADN tái tổ hợp nhân đôi độc lập với ADN của vi khuẩn E. coli.
2. Sau khi ADN tái tổ hợp xâm nhập vào tế bào vi khuẩn E. coli thì gen quy định tổng hợp insulin tách ra và nhân lên độc lập.
3. Phân tử ADN tái tổ hợp cài xen vào hệ gen vùng nhân của vi khuẩn E. coli.
4. Sản phẩm thu được sau khi nuôi cấy vi khuẩn E. coli là số lượng lớn các phân tử ADN tái tổ hợp.
A. 3 B. 4 C. 1 D. 2
Đáp án:
Kết luận đúng là: (1)
Ý (2) , (3),(4) sai vì gen không tách ra , gen không cài xen, và sản phẩm thu được phải là insulin của người.
Đáp án cần chọn là: C
Câu 13: Trong kỹ thuật chuyển gen nhờ thể truyền là plasmit, người ta phải thực hiện hai thao tác cắt vật liệu di truyền là cắt mở vòng plasmit và cắt lấy gen cần chuyển bằng enzim cắt giới hạn. Số loại enzim cắt giới hạn cần dùng để tạo ra một phân tử ADN tái tổ hợp là:
A. 2 B. 4 C. 3 D. 1
Đáp án:
Chỉ cần dùng 1 enzim cắt giới hạn.
Vì việc cắt ADN và cắt thể truyền do cùng một loại enzim thì mới tạo ra các đầu dính phù hợp với nguyên tắc bổ sung, do đó chúng mới nối với nhau được.
Đáp án cần chọn là: D
Câu 14: Trong kỹ thuật chuyển gen nhờ thể truyền là plasmit, người ta phải thực hiện hai thao tác cắt vật liệu di truyền là cắt mở vòng plasmit và cắt lấy gen cần chuyển. Nhưng chỉ cần một enzim cắt giới hạn vì:
A. Chỉ tồn tại một loại enzim cắt duy nhất
B. Mỗi loại enzim cắt phù hợp với một gen duy nhất
C. Cùng một loại enzim cắt sẽ tạo ra các đầu dính phù hợp để chúng có thể nối lại với nhau.
D. Gen cần chuyển và plassmit có những đoạn giống nhau nên chỉ cần dùng một loại enzim
Đáp án:
Chỉ cần dùng 1 enzim cắt giới hạn.
Vì việc cắt ADN và cắt thể truyền do cùng một loại enzim thì mới tạo ra các đầu dính phù hợp với nguyên tắc bổ sung, do đó chúng mới nối với nhau được.
Đáp án cần chọn là: C
Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Lý thuyết và bài tập củng cố Các thành tựu Tạo giống biến đổi gen Sinh học 12. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:
Chúc các em học tập tốt !
